Il est bien connu que les performances des tubes en acier inoxydable à paroi épaisse s'améliorent après traitement thermique et répondent mieux aux exigences des pièces mécaniques. Cependant, lors de ce traitement, des déformations peuvent survenir. L'apparition de ces déformations compromet gravement l'usinage des pièces mécaniques. Examinons les trois principaux facteurs de déformation lors du traitement thermique des tubes en acier inoxydable à paroi épaisse.
1. Facteur du milieu de trempe
Des études pratiques pertinentes ont démontré que, lors de la mise en œuvre d'un traitement thermique, le choix du milieu de trempe influe sur l'efficacité du traitement et est étroitement lié à l'apparition de déformations du matériau. En pratique, la qualité du milieu de trempe détermine le résultat de la trempe des tubes en acier inoxydable à parois épaisses et limite fortement la stabilité de cette trempe. Par ailleurs, la vitesse et le mode d'agitation du milieu ont également un impact sur le matériau. Un mélange inadéquat du milieu augmente le risque de déformation.
2. Facteur de déformation plastique sous contrainte interne
Lors du traitement thermique des tubes en acier inoxydable, les variations d'homogénéité du chauffage et du refroidissement, ainsi que les différences de durée des changements de phase, engendrent des contraintes internes. Sous certaines conditions plastiques, une déformation plastique due à ces contraintes internes se produit. Durant le chauffage et le refroidissement, les vitesses de variation entre les couches interne et externe du tube diffèrent, ce qui entraîne des températures différentes et, par conséquent, des dilatations thermiques et des contractions thermiques différentes. La déformation résultante est appelée déformation plastique thermomécanique. Au cours de ces processus, la structure interne du tube en acier inoxydable à paroi épaisse évolue de manière progressive.
3. Facteur de déformation volumique
Lors du traitement thermique des tubes soudés en acier inoxydable, les volumes spécifiques des différentes phases structurales varient. Les variations de volume et de dimensions qui surviennent lors du changement de phase constituent la déformation volumique spécifique. Cette déformation est généralement liée à la teneur en carbone et en or de l'austénite, à la quantité de carbures et de ferrite en phase libre, à la différence de volume spécifique avant et après trempe, ainsi qu'à la quantité d'austénite résiduelle. De manière générale, la déformation volumique est due à la variation de volume spécifique lors du changement de phase. Le volume massique de la martensite est supérieur à celui des autres phases constitutives de l'acier. Lors de la transformation d'un tube en acier inoxydable à paroi épaisse en martensite pendant le traitement thermique, son volume augmente inévitablement. À l'inverse, le volume massique de l'austénite est inférieur à celui des autres phases structurales de l'acier. Lors de sa transformation en austénite pendant le traitement thermique, son volume diminue.
L'introduction précédente a permis de constater que les principaux facteurs de déformation lors du traitement thermique des tubes en acier inoxydable à paroi épaisse sont le milieu de trempe et sa vitesse d'agitation, la déformation plastique due aux contraintes internes et la déformation volumique. La déformation durant le traitement thermique influe sur l'efficacité. Afin de garantir la précision des tubes en acier inoxydable à paroi épaisse, il est nécessaire de prendre les mesures appropriées pour minimiser la déformation de la pièce pendant le traitement thermique.
Date de publication : 19 juin 2024